La explicación científica funcional

Los objetivos de la ciencia han sido y son describir, explicar y predecir el mundo que nos rodea. En concreto, explicación es un término polisémico en nuestro lenguaje ordinario y es necesario precisar su significado en ciencia. La explicación científica en cada una de las diferentes ciencias constituye uno de los problemas más importantes de la epistemología y es una cuestión tan importante que incluso es una de las condiciones que Platón pide en el Teeteto o De la ciencia a la creencia verdadera para que se constituya en conocimiento. La explicación científica consiste en mostrar que algo es esperable porque tiene una ley o una causa antecedente que lo hace esperable.

La explicación funcional dentro de la explicación científica presenta un reto importante al filósofo porque no parece ajustarse a la explicación tal y como se acepta de forma generalizada en la ciencia actual. En la explicación funcional, la causa está en el futuro y este carácter teleológico pudiera no resultar aceptable como argumento válido, puesto que en nuestro mundo no tenemos experiencia de que el futuro opere sobre el pasado.

En la ciencia moderna se ha descartado la causa final como argumento válido para responder a nuestra eterna pregunta ¿por qué? Las explicaciones del estilo de «la piedra cae hacia el centro de la Tierra porque ese es su objetivo», atribuyendo a la piedra una intencionalidad, fueron eliminadas gradualmente de las ciencias físicas en los siglos XVII y XVIII. En las ciencias de la vida, la síntesis evolutiva posterior a Darwin desarrolló los medios para explicar la adaptación de una manera radical no teleológica.

Así pues, ya en el siglo XX, las explicaciones con teleología se consideraban ilegítimas fuera del contexto de la acción intencional humana. Pero los biólogos no dejaron de utilizar expresiones de carácter teleológico como «la función de», «el papel de», «sirve como», «para», «por el bien de», «por el propósito de», utilizando la explicación funcional que intrínsecamente porta una dimensión teleológica, aunque esta dimensión hubiera sido rechazada por el neodarwinismo y el positivismo lógico.

Definición de función

El uso del término función presenta justificaciones diferentes según lo relacionemos con organismos, instituciones sociales, artefactos o sistemas físicos. Aceptamos de forma intuitiva que las partes y los comportamientos de los organismos vivos tienen funciones, que las partes de los artefactos técnicos como electrodomésticos, vehículos, puentes tienen funciones, que las instituciones sociales tiene funciones, que los recursos gramaticales tienen funciones. La definición habitual de función engloba estos aspectos relacionados con una causa final: «actividad particular que realiza una persona, una institución, un órgano o una cosa dentro de un sistema de elementos, personas, relaciones, etc., con un fin determinado». De manera general, existe el acuerdo de que la función de un elemento o rasgo es un efecto particular del mismo, es decir, proviene de una relación causal. Sin embargo, no todos los efectos son funciones.

¿Es posible la existencia de una única definición de función? Esta definición debería englobar las funciones como roles en una organización (cuando lo aplicamos a partes y actividades de sistemas organizados), funciones como medios para fines (es apropiado cuando el sistema tiene metas o propósitos) y también las funciones como razones por las que algo está ahí (cuando los sistemas resultan de un proceso de diseño razonado, o son organismos que tienen un historial de selección). Algunos filósofos aspiran a una teoría unificada que se aplique a todos los dominios donde se puede aplicar el lenguaje funcional, aunque otros no lo consideran posible porque las diferentes intuiciones que debe conciliar la definición de función son difíciles, si no imposibles, de conciliar en una teoría. Hay un gran número de requisitos que debe satisfacer la noción adecuada de función, de los cuales resumo los más significativos, que proceden de una recopilación de diferentes autores que hizo Wouters (2005, sección 3.7):

• Debe distinguir entre actividades que son funciones (como el bombear de la sangre del corazón) de las actividades que son efectos secundarios (como el ruido y pulso del corazón; Hempel, 1959).
• No debe permitir funciones a partes de sistemas puramente físicos (como nuestro sistema solar, o un volumen de gas; Nagel, 1961).
• Debe distinguir las funciones de efectos que son útiles solo accidentalmente (como una hebilla de cinturón que desvía una bala; Wright, 1973).
• No debe describir el uso que otro organismo hace de ese elemento (el pelo largo de un perro no tiene la función de albergar pulgas; Ruse, 1973). Tampoco debe describir el uso que los seres humanos hacen de un elemento (usar la nariz para sostener las lentes, o usar los latidos del corazón para diagnosticar enfermedades).

En el transcurso de la década de 1990, creció la conciencia de que hay varios sentidos de función involucrados en el estudio de la biología. Se partía de dos nociones dominantes de función biológica: una noción teleológico-evolutiva, que sirve para explicar la presencia o ausencia de rasgos, y otra fisiológica (no evolutiva), que sirve para explicar actividades o capacidades complejas. Esta distinción provenía del biólogo sistemático Ernst Mayr, que sostenía que la biología consta de dos campos ampliamente separados: biología funcional (el estudio de los mecanismos a nivel individual) y biología evolutiva (el estudio de la historia de esos mecanismos).

Las atribuciones de función no son solo descriptivas; tienen una característica peculiar, son normativas, nos describen qué es lo que debería hacer un elemento. Esto implica una diferencia significativa respecto de otro tipo de efectos o disposiciones. Por ejemplo, no diremos que un cristal es transparente si no deja pasar la luz, pero decimos que la función de un parabrisas es proteger del aire al conductor y permitir la visión, aunque esté tan sucio que no permita ver el exterior. Según Marcos (2007, p. 5), una función no es algo que necesariamente hace un elemento, sino algo que debería hacer, y puede incluso hacerlo mal y seguir siendo su función. Otro ejemplo: la glándula tiroidea tiene la función de producir las hormonas tiroideas que controlan el metabolismo, y aunque en algunos casos no lo realice o lo realice parcialmente, sigue teniendo esa función. Esta normatividad apela a «para qué» sirve un elemento o rasgo.

Wouters (2005) apunta que hay dos formas de explicar la supuesta normatividad de las atribuciones de funciones. Una es recurrir a lo que es estadísticamente normal y definir la función en términos de lo que normalmente hace un rasgo. Sin embargo, como han señalado Millikan (1989, p. 295) y Neander (1991a, p. 182), el desempeño de una función a menudo no es estadísticamente normal. Por ejemplo, una disfunción puede extenderse en la población por una epidemia o un desastre natural. La otra es recurrir a la teleología y definir la función de un rasgo en términos de la razón por la que ese rasgo está ahí. Algunos autores como Ruth Millikan o Karen Neander, señalando que la teoría de la evolución por selección natural justifica cierto tipo de teleología, recuperaron la aceptación de la normatividad de las funciones. Hay una tercera posición que rechaza la idea de que las atribuciones de funciones en biología son normativas (Wouters, 2005, Davies, 2001) y diferencian entre tener una función y realizar una función.

A lo largo de la historia, en términos generales, han surgido seis posiciones de teleología (Wouters, 2005, p. 129-130):

• Teleología intencional. Las partes y procesos de los organismos vivos deben sus funciones a las intenciones de su creador divino. Esta fue la posición de la teología natural británica del siglo XIX (Paley, Whewell y otros), la posición creacionista a la que se opuso Darwin.
• Teleología inmanente. Se origina en las obras de Aristóteles (384-322 a. C.). Los organismos tienen una causa final interna, pero a diferencia de la anterior no existe la intención de un diseñador. Dice Aristóteles: «Todo agente obra por un fin», donde «agente» significa «causa eficiente», es decir, la causalidad eficiente es ininteligible, a menos que postulemos una intencionalidad o direccionalidad intrínseca de la causa a su efecto propio. Aristóteles no está diciendo, por ejemplo, que la semilla quiere convertirse en un árbol, solo dice que la semilla está orientada hacia la producción de un determinado árbol.
• Como si fuera teleología. El lenguaje funcional en biología es meramente metafórico. Esta idea se remonta generalmente al famoso filósofo alemán Immanuel Kant (Saborido, 2014, p. 295) y la desarrolló el filósofo Hans Vaihinger en su libro Philosophie des Als Ob (La filosofía del «como si», 1911).
• Teleología meramente lingüística. El carácter teleológico de la explicación funcional es simplemente aparente (Hempel, 1959; Nagel, 1961, 1977).
• Teleología por contribución a un objetivo. Un sistema organizado donde sus partes y actividades tienen un para qué sirven, pero este para qué sirve no necesariamente desempeña un papel en la creación de la organización, y no explica causalmente por qué está allí (Nagel, 1961; Boorse, 1976, 2002; Wouters, 1999; Craver, 2001).
• Teleología de mantenimiento. La función se define como los efectos para los que se seleccionó un rasgo en el pasado, la función de un rasgo es para qué sirve ese rasgo (incluso si no lo hace o no puede hacerlo; Millikan, 1984, 1989; Neander, 1991a, 1991b).

Explicación funcional. Estructura y fuerza explicativa

Una explicación es un argumento en el que, a partir de conceptos y principios bien conocidos, somos capaces de dar cuenta de fenómenos en principio oscuros. La definición clásica de explicación funcional es un argumento que explica la existencia de un rasgo o elemento a partir de las funciones que cumple en un sistema dado. Se catalogan dentro de las explicaciones teleológicas (del griego télos, ‘fin’), ya que explican un rasgo en función de sus fines o propósitos. Un ejemplo de explicación funcional es explicar la capacidad de cambiar de color de un camaleón para camuflarse como modo de defensa de sus depredadores.

La estructura del razonamiento funcional y su fuerza explicativa tiene diversos planteamientos. El positivismo lógico de inicios del siglo XX mantenía que solo son legítimas las pretensiones del conocimiento fundadas directamente en la experiencia. Al positivismo se le suele caracterizar por haber postulado el monismo metodológico: la consideración de que la física y la matemática establecen un ideal metodológico que mide el grado de desarrollo y de perfección de todas las demás ciencias. Según los empiristas lógicos, explicar es una manera concreta de razonar con características muy específicas, donde el concepto de ley general desempeña un papel muy importante.

Fue Carl Hempel, dentro del círculo de Viena, quien más intentó caracterizar la explicación y su naturaleza. En su ensayo La lógica de la explicación, publicado en su famoso libro La explicación científica (1965), propone el modelo nomológico-deductivo como el modelo de explicación por excelencia. El modelo nomológico-deductivo tiene las mismas características formales del silogismo aristotélico, es una estructura lógica que posee un argumento deductivo, donde de premisas generales surge una nueva premisa, dándose, tanto en el silogismo como en la explicación nomológica-deductiva, la subsunción.

Hempel introduce los neologismos explanandum y explanans. El explanans son las premisas de un argumento silogístico, y el explanandum, la conclusión de dicho argumento. El explanandum es un enunciado que describe el fenómeno a explicar (es una descripción y no el fenómeno mismo). El explanans consta de al menos dos conjuntos de enunciados utilizados con el propósito de dilucidar el fenómeno:

• Condiciones antecedentes (C1, C2… Ck)
• Leyes generales (L1, L2… Lr)

Así, la pregunta ¿por qué sucede un fenómeno? se transforma en la pregunta ¿de acuerdo con qué leyes generales y qué condiciones antecedentes se produce un fenómeno?

De acuerdo con la teoría inferencial, las explicaciones dan la idea de que el fenómeno a explicar era de esperar en vista de los hechos explicativos. Esto se hace derivando (deductiva o inductivamente) una descripción del fenómeno, que se explicará a partir de las leyes de la naturaleza junto con declaraciones que describan las condiciones en las que ocurre este fenómeno. Por ejemplo, se puede mostrar que era de esperar un cierto eclipse solar al inferir la conclusión de que la luz del Sol no puede llegar a la Tierra a partir de una descripción de las posiciones del Sol, la Luna y la Tierra, y las leyes sobre la propagación de la luz (Díez y Moulines, 2008, p. 241).

Ha habido otra línea interpretativa desarrollada por Wesley Salmon, donde las explicaciones dan una idea de cómo el fenómeno es provocado por los hechos; se trata de un planteamiento causal. Esta interpretación solucionaba muchos de los problemas que tenía la teoría hempeliana (Díez y Moulines, 2008, pp. 240-243). Según esta teoría, la información proporcionada por la explicación del eclipse solar se refiere a cómo se produjo este fenómeno (cómo el eclipse resulta del deslizamiento de la Luna entre el Sol y la Tierra). Los hechos causales se refieren a hechos simultáneos o precedentes que son nómicamente suficientes para la ocurrencia de un efecto.

El modelo de explicación de Hempel, aun con muchas excepciones (Díez y Moulines, 2008, p. 255), encajó adecuadamente en las ciencias físicas, donde las relaciones son mayoritariamente causales, pero no en biología, que seguía usando las explicaciones funcionales. Las explicaciones funcionales son problemáticas porque, a primera vista, las funciones son efectos de la parte o actividad a explicar y, como es evidente, los efectos no provocan sus causas. La postura general de la concepción heredada ante las explicaciones funcionales fue compatibilizarlas con el modelo de cobertura legal de Hempel. Carl Hempel escribió en 1959 el artículo «Lógica del análisis funcional», que solía admitirse como el tratamiento estándar de explicación funcional. El problema fundamental de esta explicación es que parece que el explanans se deriva del explanandum. En el ejemplo «el corazón late para que circule la sangre»:

Explanans: la función, la circulación de la sangre (Z).

Explanandum: latido del corazón (X).

• Un sistema S funciona adecuadamente bajo unas condiciones internas y externas.
• Si un rasgo X está presente, entonces se cumple la Z.
• S funciona adecuadamente si se da cierta condición necesaria Z.
• Luego X está presente en S.

Aparte del problema de significado de la expresión «funcionar adecuadamente», según Hempel, el modelo de explicación funcional, al pretender explicar la persistencia de un determinado rasgo, resulta inadecuado porque supone el uso de la falacia de afirmación del consecuente, es decir:

• X→Z: «si llueve, el suelo se mojará»
• Z: «el suelo se ha mojado»

_______________________________

• X: «ha llovido»

Naturalmente, esta forma de razonar es una falacia porque puede suceder Z sin que suceda X (por ej., el suelo puede mojarse porque lo rieguen).

Precisamente por incurrir en tal falacia, no puede pretender tener carácter predictivo y, a lo sumo, puede ser una pauta con cierta utilidad heurística pero no explicativa. Una de las soluciones ofrecidas por Hempel para mantener la adecuación formal de la explicación funcional consistía en proponer la explicación de una clase funcional de rasgos —no de un único rasgo— que conduzcan a un mismo resultado. En este caso, la implicación se convertiría en una doble implicación, en una condición necesaria. Al ser más restrictivo (Z solo es posible si se da X, interpretando X como una clase de rasgos), el argumento sería correcto, pero a costa de que solo podemos inferir la presencia de alguno de los rasgos de la clase X, sin determinar cuál. Esta crítica de Hempel a la explicación funcional se puede resumir diciendo que la presencia de un rasgo específico en un organismo, presencia que se pretende explicar por su función, no es en general una condición necesaria para la realización de tal función; existen equivalentes funcionales, a menudo hay diferentes formas de cumplir una determinada tarea o cumplir un determinado requisito.

Nagel, por el contrario, considera que la inferencia es válida porque la plantea no solo como una condición suficiente, sino como una condición necesaria. ¿Cómo argumenta que es necesaria? Basándose en que así es como está hecho el mundo. La formulación la plantea del siguiente modo: «si el corazón no late, la sangre no circula»:

No X→ No Z

Z

_____

X

Con lo que el argumento deductivo es del tipo Modus Tollens y es válido.

A estas versiones de la explicación funcional se les contrapone, en las décadas de los 60 y 70, otra versión donde las explicaciones funcionales consisten en una atribución de función en respuesta a una pregunta de «por qué» (Canfield, 1964, Wright, 1973). Se abandona la línea nomológica deductiva para apoyarse en una relación explicativa causal. Simultáneamente, hay dos líneas de estudio que Godfrey-Smith (1994, p. 351) señala que provienen de Niko Tinbergen, uno de los padres fundadores de la biología conductual o etología. Este zoólogo distingue explícitamente entre explicaciones que apelan al valor de supervivencia (explicación de actividades complejas) y explicaciones que apelan a la historia evolutiva para mostrar el origen de la presencia de un rasgo. Esta visión dualista con un enfoque sistémico y un enfoque etiológico, también propuesta por Millikan (1989), ha sido ampliamente aceptada en filosofía de la biología (Saborido, Mossio y Moreno, 2010, p. 33), y corresponde a buscar las respuestas a la pregunta ¿por qué? en contextos diferentes.

Harold Kincaid (2004) también defiende la explicación funcional en ciencias sociales desde una postura contextualista, muy acorde al planteamiento de función de Wouters. Su postura niega que existan restricciones puramente formales y conceptuales y considera que una explicación es una afirmación empírica sustantiva, una afirmación paradigmática sobre la causalidad.

La tradición hempeliana buscaba una relación puramente formal entre explanans y explanandum; el modelo contextual muestra que no es necesaria una relación formal, sino que la explicación depende de hechos empíricos contingentes sobre el contexto. El poder explicativo de una teoría puede ser evaluado por su capacidad de responder a cualquier pregunta especificada, y por el número de preguntas relevantes a las que puede responder. Se apoya en la teoría pragmática de van Fraassen y Achistein, que afirma que una explicación es una respuesta al tema de una pregunta del tipo «por qué», especificando una serie de parámetros contextuales:

• La clase contraste, de acuerdo con el contexto dictado por los intereses y conocimientos de la audiencia, como por ejemplo: «¿Por qué lees por la mañana? versus ¿Por qué lees por la mañana?». En el primer caso se pide una razón de leer y no realizar otra acción; en el segundo, se pide una razón de por qué en ese horario temporal. La primera pregunta tiene como tema «leer» y la clase de contraste puede ser leer, hacer deporte, trabajar. La segunda pregunta tiene como tema «por la mañana» y la clase de contraste puede ser por la mañana, al mediodía, de madrugada.
• Relación de relevancia, que determina qué tipo de respuesta requiere la pregunta, en función de lo que buscamos[1], una causa inmediata, la génesis, etc. Por ejemplo, hice café porque tenía sueño, porque tenía agua y café, porque no tenía té, porque tenía invitados.

El enfoque contextualista de Kincaid (2004, p. 213) rechaza la búsqueda de lo necesario y suficiente como forma tradicional de juzgar la fuerza explicativa de una argumentación. Los diferentes enfoques no pueden ser rechazados por ilegítimos; sencillamente, cada uno responde a preguntas diferentes, citando diferentes roles causales, explicando la existencia, la utilidad o la contribución al sistema. El contextualismo nos permite afirmar que una teoría incompleta no significa que no sea explicativa. El planteamiento de Wouters (2003) en biología usa formas diferentes de entender el término «función», donde cada una responde a preguntas diferentes sobre el ítem: ¿qué hace?, ¿cuál es la contribución al sistema?, ¿cuál es la ventaja o utilidad?, ¿cómo se ha adquirido, cuál es su origen o por qué fue seleccionado? Las explicaciones funcionales están respondiendo a diferentes preguntas que no son mutuamente excluyentes. Analizar contextualmente significa escoger la respuesta relevante según diferentes niveles de abstracción a la pregunta que hemos formulado.

Argumentar que la explicación es esencialmente la cita de causas contrasta con la fuerte tradición interpretivista o hermenéutica de las ciencias sociales, pero no es así. Las explicaciones interpretativas, en términos de significado, razones, creencias, deseos, percepciones, símbolos, etc., son una forma de identificar las causas con diferentes niveles de detalle. No son muy diferentes a las explicaciones causales de las ciencias estándar, depende de lo que tratamos de responder.

Si la pregunta es por qué los individuos siguen una norma en lugar de otra, citar la norma no es una respuesta. Si la pregunta es qué circunstancias pueden conducir a un tipo de comportamiento, citar una norma es explicativo, habla de la causa del comportamiento. Cuando se enfrentan a una carretera, los británicos y los estadounidenses reaccionan de manera diferente y las normas explican por qué (2004, p. 213).

Como matiz, Kincaid no afirma que la explicación siempre use nociones causales; hay casos donde citar causas no tiene sentido, por ejemplo, en matemáticas, pero la cosmología, la física experimental y la biología molecular están inmersas en nociones causales. Centrarse en las causas abre un campo con muchas sutilezas y distintas dimensiones, pues una causa puede ser proximal, distante, estructural, necesaria, suficiente.

Referencias y bibliografía

Álvarez, J. F., Jiménez- Buedo, M., Zamora, J., & Teira, D. (2019). Filosofía de las ciencias sociales. UNED. Creative Commons.

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Nagel, E. (1991). La estructura de la ciencia: problemas de la lógica de la investigación científica (3.ª reimp. ed.). Barcelona: Paidós.

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Wright, L. (1972). «Explanation and teleology». Philosophy of Science, 39(2), 204-218. doi:10.1086/288434

[1] Van Fraassen usa la teoría aristotélica de las cuatro aitíai, como cuatro tipos de relación de relevancia explicativa dependiente del contexto, causas eficientes, finales, formales o materiales.

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